1 差壓變送器是如何能測量流體流量的？

    差壓變送器本身只能測量流體的兩點(diǎn)壓力差值，若測量流體流量還需要與節流裝置（如標準孔板、文丘里管等）或取壓裝置（如均速管、彎管等）配合使用，才能測量出來(lái)流體的流量。根據伯努利方程和流體連續性原理：在流體流動(dòng)的管道中裝有阻尼件，讓流體經(jīng)過(guò)阻尼件，在阻尼件前后就會(huì )產(chǎn)生壓力的差值，成為壓差或差壓，差壓與流量有一定的函數關(guān)系。根據伯努利方程：

    從式（1-1、1-2、1-3、1-4）中看出：伯努利方程是一個(gè)能量平衡方程，當在流體流動(dòng)的管道中裝有阻尼件，流體經(jīng)過(guò)阻尼件前后時(shí)，能量發(fā)生變化，靜壓能減少動(dòng)能增加，從而形成壓差與動(dòng)能的函數關(guān)系，動(dòng)能與流體流速的函數關(guān)系為動(dòng)能與流速平方為正比例關(guān)系，即差壓與流速平方成正比例。這就是差壓變送器測量流體流量的基本原理。

    2 節流裝置的測量原理是什么？其計算公式如何推導的？

    節流裝置前后流動(dòng)特性如圖1所示。當充滿(mǎn)圓管的單相流體通過(guò)管道中安裝的節流裝置時(shí)，流體的流束在節流件處形成局部收縮，流速增大、靜壓降低，并在節流件前后產(chǎn)生壓力差，此差壓值與流體的流量有確定的數值關(guān)系。因此只要測量出差壓值，就可以得到流體通過(guò)管道的流量大小。

    節流裝置計算公式是利用伯努力方程和連續方程推導出來(lái)的。推導的方法是根據理想流體流經(jīng)典型節流裝置的特性，然后結合實(shí)際情況給以修正。
    見(jiàn)圖1（a）中截面1和截面2，截面1是流體流束收縮前的截面，截面2是流束收縮最小的截面，根據兩個(gè)原理方程：


    式（2-1）、（2-2）、（2-3）、（2-4）為理想液體及典型節流裝置中流速與差壓的關(guān)系式。
    式中：
    p1′、p2 ′—截面1和截面2處的靜壓；
    U1′、U2′—截面1和截面2處的平均流速；
    ρ1、ρ2 —截面1和截面2處的流體密度；
    μ — 流束收縮系數（A2=μA0 ）；
    A1、A2 —截面1和截面2處流體流通面積；
    A0 —節流孔面積；
    β —節流裝置的直徑比；
    d —節流件開(kāi)孔直徑；
    D —管道內徑。

    下面針對實(shí)際工作條件對理想流體和典型節流裝置逐項進(jìn)行修正：


    （5）對于可壓縮氣體，不再滿(mǎn)足ρ1=ρ2 的條件，把可壓縮氣體的條件的影響全部集中在流束膨脹系數ε上；

    （6）流出系數C與流量系數α的關(guān)系
        α =E C

    其中E為漸進(jìn)速度系數，表示孔板流量計上游管道內流速與孔板處的流速數學(xué)關(guān)系式，即：

    C為流量計的實(shí)際流量與理論流量值之比，是一個(gè)純數。

    將上述因素綜合修正后，計算公式為：

式中：
    qm —質(zhì)量流量kg/s；
    qV —體積流量m³/s；
    C —流出系數（無(wú)量綱）；
    ε —可膨脹系數（無(wú)量綱）；
    β —直徑比 β=d/D；
    d —設計條件下節流件的孔徑 m；
    D —設計條件下上游管道內徑 m；
    Δp —差壓 Pa；
    ρ —上游流體密度 kg/m³